[发明专利]一种三七诱导型启动子PPO1及其应用

说明书

本发明公开了一种三七诱导型启动子PPO1及其应用，PPO1的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，本发明通过分子生物学和基因工程相关技术研究证实三七启动子PPO1响应几种植物激素、生物胁迫和非生物胁迫。将本发明三七诱导型启动子PPO1与β‑葡萄糖苷酸酶基因构建的表达框转入烟草中表达，通过荧光法定量检测转基因烟草的葡萄糖苷酸酶活性，结果表明转基因烟草在赤霉素、吲哚乙酸、脱落酸、受伤、茄腐镰刀菌、链格孢处理后葡萄糖苷酸酶活性明显增强。由此可见三七启动子PPO1受几种激素、生物和非生物胁迫因子的诱导，能用于植物抗逆境基因工程。

技术领域

本发明涉及分子生物学以及基因工程相关研究领域，具体涉及一种三七诱导型启动子PPO1及其应用。

背景技术

植物启动子是一段能与RNA聚合酶及其转录因子特异结合、决定基因转录起始的DNA序列。启动子是基因转录的调控中心，它像“开关”，控制基因表达的起始时间和程度。启动子组成不仅包括CAAT-box、TATA-box等基本作用元件，还包括某些响应逆境胁迫的顺式作用元件，以确保能够受到环境、外源处理等因素影响来调控基因在不同条件下转录。植物启动子按其转录方式可以分为：组成型启动子(基因的表达不受时空限制和外源因素的控制) 、诱导型启动子(基因的表达受外源物理、化学因素的诱导，没有诱导物存在，基因表达水平很低甚至没有)和组织特异性启动子(基因的表达分布在植物的某个组织或器官中)。

组成型启动子能在不同类型的细胞及细胞发育的不同阶段，持续高效地驱动基因转录，并且转录活性相对恒定，典型的是花椰菜花叶病毒(cauliflower mosaic virus，CaMV) 35S启动子，被广泛应用于双子叶植物转基因工程。但若目的基因在植物的整个生命周期中都高强度表达，会导致基因产物过度累积造成资源的非必要浪费，同时大量异源蛋白的积累也会打破植物原有的代谢平衡，阻碍植物的正常生长，随之而来的代谢紊乱甚至植物死亡。为了改善这个问题，组织特异性启动子与诱导型启动子的开发利用成为基因工程研究的一个热点。

诱导型启动子是在植物适应环境和长期进化过程中形成的，能够响应特殊的生物、物理、化学信号，进而提高特定基因转录水平，来适应一定范围内环境变化的一类启动子。在没有诱导因子存在的条件下，它控制的编码基因不表达或本底表达。一旦环境中出现诱导因子，编码基因表达迅速增加，在去除诱导因子后又会停止对基因的调控。在载体上加入诱导型启动子可以在外界刺激时调控目的基因的表达，很好地解决了外源基因无限制表达的问题。并且诱导型启动子驱动外源基因的表达受特定的物理或化学信号控制，该特点使外源基因的表达可以得到更为精细的控制（杨瑞娟, 白建荣, 李锐, 常利芳. 诱导型启动子在植物基因工程中的研究进展. 山西农业科学, 2018, 46(02): 292-298）。